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【题目】如图,半径为R的半圆柱玻璃体置于水平桌面上,半圆柱玻璃体的上表面水平,半圆柱玻璃体与桌面相切于A点。一细束单色光经球心O从空气中射入玻璃体内(入射面即纸面),入射角为60°,出射光线射在桌面上B点处。测得AB之间的距离为,则下列说法正确的是(  )

A.该玻璃体的折射率为

B.该玻璃体折射率为

C.若将入射光束在纸面内向左平移,移到距O位置时射入玻璃体的光线在玻璃体下表面处恰好发生全反射

D.若用同样频率、宽度为R的光束CO沿与玻璃体上表面成入射,从玻璃体下表面折射出的弧长占圆柱体弧长的

【答案】C

【解析】

AB.作出光路图如图

根据几何关系可知

根据折射定律可知玻璃体的折射率为

AB错误;

C.根据题意作出光路图,假设光在点发生全反射

已知,则

根据全反射定律

所以光在点发生全反射,C正确;

D.若从玻璃体下表面折射出的弧长占圆柱体弧长的,作出光路图如图

假设光在点发生全反射,则对应的圆心角,则对应的圆心角,则,故,入射角与折射角相同,不符合折射定律,所以若用同样频率、宽度为R的光束CO沿与玻璃体上表面成入射,从玻璃体下表面折射出的弧长不可能占圆柱体弧长的D错误。

故选C

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,管内外高度差为,右管有一段水银柱,高度差为,中间封有一段空气  

A. 若大气压升高,减小

B. 若环境温度升高,增大

C. 若把弯管向上移动少许,则管内气体体积不变

D. 若把弯管向下移动少许,则管内气体压强增大

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【题目】如图所示为某探究活动小组设计的节能运输系统.斜面轨道倾角为30,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为.木箱在轨道顶端时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速度滑下,当轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程,下列选项正确的是

A. m=M

B. m=2M

C. 木箱不与弹簧接触时,上滑的加速度大于下滑的加速度

D. 在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能

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【题目】如图甲所示,在倾角为足够长的粗糙斜面底端,一质量kg的滑块压缩着一轻弹簧且锁定,但它们并不相连,滑块可视为质点。时解除锁定,计算机通过传感器描绘出滑块的图象如图乙所示,其中段为曲线,段为直线,在s时滑块已上滑m的距离(m/s2)。求:

1)滑块离开弹簧后在图中段对应的加速度大小及动摩擦因数的大小。

2ss时滑块的速度的大小。

3)弹簧锁定时具有的弹性势能

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【题目】如图所示,两个相同的弧形轨道MN,分别用于发射小铁球PQ,两轨道上端分别装有电磁铁CD,电磁铁E装在与轨道M最低点等高处的某一|水平位置。调节CD高度,使,将小铁球PQR分别吸在电磁铁CDE上,然后同时切断CD电源,PQ从弧形轨道滚下,当小球P运动到圆弧末端时由装置切断E电源,小铁球R开始下落,改变弧形轨道M的高度以及电磁铁E的位置,再进行若干次调整,经过多次实验发现,PQR三球同时在水平面相撞。下列说法和做法正确的是(

A.实验说明小铁球P离开轨道做平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动

B.实验说明小铁球P离开轨道做平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动

C.若实验时发现小铁球PR在空中相撞而不能同时击中水平的小铁球Q,为了使三球同时相撞,可以适当将电磁铁E向右移动一段距离

D.若实验时发现小铁球PR在空中相撞而不能同时击中水平的小铁球Q,为了使三球同时相撞,可以适当将电磁铁E向左移动一段距离

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【题目】研究平抛运动实验中,A实验小组选用如图1实验装置,她们让钢球从斜槽固定位置滚下从槽的末端飞出做平抛运动,用铅笔描出小球经过的位置,通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球经过的多个位置,得到钢球平抛运动的轨迹,并利用轨迹求出钢球平抛运动的初速度。

①除图中所给的实验器材外,完成本实验还需要的测量工具是_____

②为保证钢球飞出后做平抛运动,斜槽末端必须水平。请简要说明,在实验操作中你是如何检测斜槽末端是否水平的。_____

③如图2所示,在实验中记下钢球的平抛初位置O点,用悬挂的重锤确定竖直线。取下白纸以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画出平抛运动物体的轨迹。如果平抛运动的轨迹是一条抛物线,那么轨迹上任意一点的y坐标与x坐标理论上应满足y=ax2,若设初速度为v0,重力加速度为g,关系式中的a应等于_________

A. B. C. D.

B实验小组为了更方便研究平抛运动,他们在实验中用频闪光源代替钢球,频闪光源的频率为50Hz,抛出后经过画布时在上面留下了一串反映平抛运动轨迹的点迹(如图3)。将点迹拍照后用软件分析可得到各点的坐标。下图中M1、M2、M3是频闪光源平抛运动过程中在画布上留下的三个连续点迹,M1、M2、M3的坐标见表格,通过计算可得频闪光源平抛运动的初速度为_____m/s,当地的重力加速度为_____m/s2

M1

M2

M3

x/cm

1.0

2.0

3.0

y/cm

0.40

1.19

2.37

⑤该组同学在老师的启发下想进一步探究做平抛运动的物体在竖直方向上的分运动,利用④中的实验装置完成实验并测量相关数据,通过计算机绘出如图4所示的Vy﹣t图象,并拟合出表达式,图中Vy为频闪光源平抛运动竖直方向的分速度。他们通过分析图象和表达式可以得出的结论是_____

A.斜槽末端可能不水平

B.频闪光源与斜槽之间存在摩擦

C.频闪光源在水平方向上做匀速直线运动

D.频闪光源在竖直方向上做匀加速直线运动

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【题目】如图所示,倾角为的光滑斜面下端固定一绝缘轻弹簧,M点固定一个质量为m、带电量为-q的小球Q.整个装置处在场强大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中.现把一个带电量为+q、质量为m的小球PN点由静止释放,释放后P沿着斜面向下运动.N点与弹簧的上端和M的距离均为s0PQ以及弹簧的轴线ab与斜面平行.两小球均可视为质点和点电荷,弹簧的劲度系数为k0,静电力常量为k.则 ( )

A. 小球P返回时,不可能撞到小球Q

B. 小球PN点的加速度大小为

C. 小球P沿着斜面向下运动过程中,其电势能一定减少

D. 当弹簧的压缩量为时,小球P的速度最大

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【题目】1某同学想利用下面图甲所示装置,验证滑块与钩码组成的系统机械能守恒,该同学认为只要将摩擦力平衡掉就可以了你认为该同学的想法_____选填“正确”或“不正确”

2另一同学用一倾斜的固定气垫导轨来验证机械能守恒定律如图乙所示,质量为m1的滑块带遮光条放在A处,由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为m2的钩码相连,导轨B处有一光电门,用L表示遮光条的宽度,x表示A、B两点间的距离,表示气垫导轨的倾角,g表示当地重力加速度。

气泵正常工作后,将滑块由A点静止释放,运动至B,测出遮光条经过光电门的时间t,该过程滑块与钩码组成的系统重力势能的减小量表示为___________,动能的增加量表示为_______若系统机械能守恒,则与x的关系式为 =________用题中己知量表示).

实验时测得m1=475g,m2=55g,遮光条宽度L=4mm, ,改变光电门的位置,滑块每次均从A点释放,测量相应的x与t的值,以为纵轴,x为横轴,作出的图象如图丙所示,则根据图象可求得重力加速度g0为_______m/s2计算结果保留2位有效数字,若g0与当地重力加速度g近似相等,则可验证系统机械能守恒

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【题目】伽利略曾设计如图所示的一个实验,将摆球拉至M点放开,摆球会达到同一水平高度上的N点。如果在E或F处钉子,摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点;反过来,如果让摆球从这些点下落,它同样会达到原水平高度上的M点。这个实验可以说明,物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,其末速度的大小

A. 只与斜面的倾角有关

B. 只与斜面的长度有关

C. 只与下滑的高度有关

D. 只与物体的质量有关

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